從脊柱的運動及肌肉分布特點看常見腰疾患病因
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從脊柱的運動及肌肉分布特點看常見腰疾患病因
1 脊柱
1.1 脊柱外觀特點脊柱由全部椎骨、骶骨和尾骨以及它們之間的骨連接構(gòu)成，形成頭顱的支柱、軀干的中軸，并參與胸腔、腹腔及盆腔后壁的構(gòu)成。脊柱長度可因姿勢不同而略有差異。由于站立時椎間盤受壓縮可變薄，所以長期臥床與長期站立者相比，一般可相差2-3com。
1.1.1 脊柱的正面觀：椎體由上向下逐漸加大，至骶骨底最寬闊，這是與人體直立時脊柱下部負重較上部大而相適應(yīng)的。耳狀面以下，由于重力驟減，骶骨和尾骨的形態(tài)也隨之迅速變小。
1.1.2 脊柱的側(cè)面觀：棘突在背部正中形成縱嵴，兩側(cè)有縱行的背側(cè)溝。容納背部的肌肉。頸部棘突短接近水平位。胸部棘突向后下方傾斜呈覆瓦狀。至腰部棘突又趨于水平位。側(cè)面可見頸、胸、腰、骶4個生理彎曲，其中頸曲和腰曲向前凸，而胸曲及骶曲向后凸。脊柱的彎曲使脊柱具有良好的彈性，可緩解震蕩并與人體的重心維持有關(guān)。它和其它部位配合進行各種復(fù)雜動作如飄動彩帶。形成人體多姿多彩體姿
1.2 脊柱運動形式脊柱可進行屈、伸、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)和環(huán)轉(zhuǎn)運動及其它復(fù)雜組合動作。
1.2.1 屈：屈是指脊柱繞冠狀軸(額狀軸)(左右方向)在矢狀面內(nèi)向前的運動。
當脊柱向前屈曲時。胸部后凸加大，頸部和腰部的前凸減小。同時。棘突可稍微分開，比較容易在腰背部的正中體表捫及。各椎體之間以關(guān)節(jié)突為軸，使椎體和椎間盤受壓。 鏈接后部結(jié)構(gòu)的棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶等受拉。背腰深淺肌肉受拉。
使脊柱(軀干和頸部)前屈的肌主要有：胸鎖乳突肌、斜角肌、頸長肌、頭長肌、腹直肌、腹內(nèi)斜肌、腹外斜肌、腰方肌、腰大肌等。
1.2.2 伸：脊柱由解剖學位置向后彎曲或由前屈狀態(tài)返回解剖學位置并繼續(xù)向后彎曲的運動，均稱為伸。
脊柱向后伸展時。頸部和腰部的前凸增大而胸部后凸減小。脊柱整個后部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平顯著提高。尤其在椎弓根部、椎弓峽部和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)等處更為明顯，在近椎弓根處的椎體密質(zhì)骨表現(xiàn)出比較明顯的應(yīng)力集中，椎間盤纖維環(huán)的后外側(cè)的應(yīng)力水平比前屈時升高。
使脊柱后伸的肌主要有：斜方肌、上后鋸肌、下后鋸肌、頭夾肌、頸夾肌、骶棘肌、橫突棘肌、背短肌等。
1.2.3 側(cè)屈：脊柱繞矢狀軸(前后方向)在冠狀面(額狀面)內(nèi)的運動稱為側(cè)屈，其中脊柱彎向左側(cè)的運動稱為左側(cè)屈。脊柱彎向右側(cè)的運動稱為右側(cè)屈。
脊柱的側(cè)屈運動有兩種類型：一種是脊柱側(cè)屈時，各部的運動幅度比較一致，椎骨棘突在背部形成一平滑的曲線：一種是運動部位主要集中在頸部和上腰部。胸部脊柱幾乎不改變形狀或只有較小的改變。脊柱側(cè)屈時，曲側(cè)壓力增大，對側(cè)剪刀增大。
使脊柱側(cè)屈的肌有：肩胛提肌、腰方肌、肋間肌、橫突間肌等。
1.2.4 旋轉(zhuǎn)：脊柱旋轉(zhuǎn)是指繞垂直軸在水平面內(nèi)的運動，也稱回旋，又可分為左旋和右旋。骨盆固定不動、頭部和肩部向左旋轉(zhuǎn)。或頭部和肩部固定不動、骨盆向左旋轉(zhuǎn)。都稱為左旋。
與脊柱旋轉(zhuǎn)有關(guān)的肌有：胸鎖乳突肌、斜方肌上部、斜角肌、腹內(nèi)斜肌、腹外斜肌、夾肌、髂肋肌、脊柱固有的回旋肌、髂腰肌等。
1.2.5 環(huán)轉(zhuǎn)：脊柱的下部固定不動，上端做圓周運動動。稱之為環(huán)轉(zhuǎn)。環(huán)轉(zhuǎn)運動也可在懸垂狀態(tài)下，上部脊柱較為固定時由脊柱下部完成。它是上述幾種運動連續(xù)進行的結(jié)果。
1.3 脊柱不同姿勢下的受力人體姿勢不同對脊柱及其各部的受力情況有著不同的影響，在這里主要從形態(tài)學的角度分析脊柱在不同體位時的力學特性，即身體處于某種姿勢時，脊柱的形態(tài)特性和受力情況。我們可以把每種體位看作是身體復(fù)雜運動中的各個單獨的位相或完成了動作，以能從中理解在脊柱運動過程中的力學變化。
1.3.1 站立位：正常人在直立位時。從側(cè)身看脊柱身體上部的重心位于脊柱的前方，軀干的重力線一般是通過第4腰椎中心的腹側(cè)，即脊柱各節(jié)段承受著恒定的前屈力矩。因此使脊柱所受到的壓力并不只是人體本身的重量，還包括為了平衡重力的背部肌肉的收縮力。人體垂直站立時，由椎體和椎間盤承受了幾乎全部的壓力，脊柱各段所受的壓力從上而下逐漸增加，但在脊柱稍向后伸展時，一部分壓力側(cè)由關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)承受且由于骶棘肌和髂腰肌的收縮以及髂股韌帶的緊張，使骨盆向前的傾斜程度增大，脊柱腰段的彎曲也隨之增大。
兩腿的長度或兩腳所站的高度不同�？墒构桥璨煌耆幱谒轿欢晕⑾蛞粋�(cè)傾斜。并同時使脊柱發(fā)生向?qū)?cè)的代償性彎曲。脊柱的彎曲可增加脊柱的彈性，長時間站立時兩只腳不站在同一高度，如將一只腳放在腳凳上�？稍谝欢ǔ潭葍�(nèi)減小腰椎間盤上的壓力。
此外，在人體處于站立姿勢時，也并非絕對地平衡。由于肌緊張原因各個肌群的作用和反作用的結(jié)果使身體有輕微的前后擺動。擺動幅度的大小隨著人體疲勞程度的增加而增大。
1.3.2 坐位：人處于坐位時，脊柱除要受到垂直方向的重力作用和它的偏心力矩。還要受到由下肢傳來的與偏心力矩方面相反的集中力矩。此外，由于坐位時骨盆向后的傾斜度增加，脊柱腰曲減小或消失。使重力線向腹側(cè)移動，力矩增大，因此腰部椎間盤的負荷要比直立時為大。在坐位時如果軀干向前彎曲，則力矩會進一步增大。如果采取向后斜靠的坐位時。則軀干重力可分為兩部分。一部分是沿著軀干軸的作用分量，它使脊柱受到壓縮應(yīng)變，一部分是與軀干軸垂直的作用分量，該力可由靠背(如椅背)上的反作用力平衡，由于各部分的重力方面與脊柱不共線，所以還有一部分偏心力矩作用在脊柱上。此外也有從下肢傳來的集中力矩。如果靠背的傾斜角比較大。則重力在脊柱軸向的分量以及它所產(chǎn)生的力矩均減小，但下肢傳來的力矩方向卻與重力的偏心力矩相一致，使脊柱的應(yīng)力增大。
1.3.3 臥位
1.3.3.1 仰臥位：仰臥時的脊柱像一個平放著的彈性曲梁，要受到頭部和下肢傳來的彎矩和剪力，兩端的彎矩使脊柱的前面受拉而后面受壓，腰肌的作用也可產(chǎn)生對腰椎的負荷。如果升高頭部、下肢彎曲。則由頭部傳到頸椎、由下肢傳到髖部的軸力增加。而使脊柱所受的彎矩減小。同時由髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的彎曲使腰肌放松減弱了對腰椎的牽拉，從而使腰部脊柱的受力得到部分改善。
在床板較硬的情況下，在腰椎以下的部分的床板不會產(chǎn)生支持應(yīng)力，只有該部分的軀干重量形成彎矩。此彎矩能減低兩端彎矩的作用。如果創(chuàng)過于松軟，在身體下陷后，將有床的反力作用在腰部脊柱。與端部傳來的彎矩疊加起來而造成腰部脊柱比較大的應(yīng)力。因此，軟床雖然使身體表面的載荷分散，但增加了腰段脊柱的應(yīng)力，故患有腰部疾患時應(yīng)以硬床板最佳。
1.3.3.2 側(cè)臥位：側(cè)臥位時由于重力作用使脊柱的下胸段和上腰段向下彎曲，使該部脊柱上面受壓而下面受拉，而頸段脊柱由于頭部的重力作用使頭端向下產(chǎn)生彎矩。頭端的彎矩使頸部脊柱的上面受拉 而下面受壓。因此，使用高度適宜的枕頭可減輕或消除頸部脊柱受到的彎矩，使側(cè)臥時脊柱大致在同一水平線上。
1.3.4 其它：當人彎腰抬重物時，脊柱實際上是一個機械效率(負荷重力與所需施加的外力之比)很小的杠桿。在這種情況下，可以把脊柱看作是固定在骨盆上的一根帶有樞軸的懸梁。骶骨相當于樞軸。此時第5腰椎及其與骶骨相連結(jié)的椎間盤(L／S)位于懸梁的根部。所以最容易受到損傷。當彎腰并維持在平衡狀態(tài)時。骶骨上所受的壓力與背部肌肉的作用力是基本相等的。此時背腰部肌肉處于受拉伸狀態(tài)。當背部呈水平狀態(tài)時。軀干、上肢和頭部的重力(約為整個身體重量的65％)的方向與脊柱呈直角，并且其力臂很長，而背部肌肉的作用力的方向與水平線所成的夾角約為12°，即肌肉的作用線非�？拷鼧休S，所以它的力臂很短。如果不考慮其它因素的影響，—個體重為60kg的人，彎腰使背部呈水平狀態(tài)時，其骶骨所受的壓力大約為180kgo如果要撿起一個重20kg的物體，則骶骨所受的壓力約為250kg，如此大的力作用于肌肉和椎間盤上是有很大危險的。因此，在彎腰撿東西時，即使所撿的東西不重，也會在腰椎的椎間盤尤其是最下面的一個椎間盤上產(chǎn)生非常大的力。所以應(yīng)盡量避免采取這種姿勢。
1.4 脊柱運動特點在自然情況下�；铙w上兩上相鄰椎骨之間的運動幅度很小，并且不可能出現(xiàn)彼此單獨運動現(xiàn)象。因此脊柱的所有運動均是椎骨和椎間盤、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)、韌帶等結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的多個運動節(jié)段聯(lián)合運動漸變的結(jié)果。蛇的各類運動形式充分說明了這一點。
由于脊柱結(jié)構(gòu)及功能上的原因。如①脊柱整體結(jié)構(gòu)上的生理性彎曲。椎體彼此相鄰的上下兩面實際上并非真正的水平面也非互相平行的。②脊椎椎體間的椎間盤及其后方兩側(cè)的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)構(gòu)成的關(guān)節(jié)三聯(lián)體，使脊柱象—個底面向后的等腰
三棱柱，而成人脊柱的旋轉(zhuǎn)軸卻又位于椎體中心：③人體直立的結(jié)果，使身體的重心位于脊柱的前面，同時脊柱背面的肌肉也比較發(fā)達等，因此在脊柱側(cè)屈時，椎體必然會伴隨著—定程度的旋轉(zhuǎn)運動。由于脊柱是軀干的軸心，脊柱的任何運動都伴隨著身體重心的移動，所以脊柱的運動還有賴于下肢各關(guān)節(jié)及骨盆的協(xié)同作用。
1.5 脊柱肌肉分布脊柱周圍的肌肉從位置上看分別位于脊柱的背側(cè)和前外側(cè)。它們可直接或間接作用于脊柱。
1.5.1 背側(cè)組：主要包括頸、背部的淺層及深層肌。另有作用于骨盆的臀肌和股后肌。
淺層：均起自棘突，止于肱骨上端及肋骨，以運動上肢及肋骨。在項部及背上部有斜方肌、背下部有背闊肌。其前方有肩胛提肌、菱形肌和上后鋸肌。在腰部還有下后鋸肌。
深層：深層肌主要維持脊柱的挺伸，分為長肌和短肌。長肌有夾肌和骶棘肌(夾肌包括頸夾肌等)，前者自項韌帶和上位胸椎棘突向外下斜行。止于枕骨及頸椎橫突。可使頸后伸、側(cè)屈及向?qū)?cè)轉(zhuǎn)頭；骶棘肌亦稱豎脊肌，起自骶骨和髂嵴，向上分為多肌齒，可止于椎骨、肋骨，最長者可達枕骨。全肌可分為外側(cè)的髂肋肌、中間的最長肌及內(nèi)側(cè)的棘肌。一側(cè)骶棘肌收縮，使脊柱側(cè)屈；雙側(cè)同時收縮，使：脊柱后伸、仰頭。短肌有橫突棘肌，位于骶棘肌深層，起自橫突。向內(nèi)上止于棘突。自淺入深有半棘肌、多裂肌、回旋肌及橫突肌、棘間肌等。它們可使脊柱挺伸、側(cè)旋、側(cè)屈。在枕部深層有枕下肌，包括頭上斜肌、頭下斜肌、頭后大直肌及頭后小直肌。它們可使頭回旋和后仰。
臀部和股后部�。喝缤未�、中、小肌及半腱肌、半膜肌、股二頭肌等�？删S持骨盆后仰。
1.5.2 前外側(cè)組：在頸部。淺層的胸鎖乳突肌可間接作用于脊柱。進行仰頭、屈項及向?qū)?cè)轉(zhuǎn)頭等運動。深層則位于脊柱的前方和兩外側(cè)。前者有頭長肌和頸長肌。參與頭的前俯和頸前屈。后者包括前、中、后3對斜角肌。它們起自頸椎橫突止于第1和第2肋。前斜角肌可起于第3-6頸椎前結(jié)節(jié)或后結(jié)節(jié)。故而第3-6頸神經(jīng)根一穿過前斜角肌起點外行。當該肌緊張時可牽拉相應(yīng)的脊神經(jīng)根。反之，脊神經(jīng)根處病變時亦可引起前斜角肌緊張甚至痙攣。
在腹部；腹前外側(cè)群肌如腹直肌、腹外斜肌、腹內(nèi)斜肌和腹橫肌，除容納保護臟器、增加腹壓外，還能使脊柱前屈、側(cè)屈和旋轉(zhuǎn)。腹后壁的腰方肌亦可側(cè)屈脊柱。
另外。起自腰椎體、橫突等的髂腰肌向外下走行，止于股骨小轉(zhuǎn)子，能使脊柱和骨盆前屈。2腰部疾患
2.1 腰部軟組織勞損腰部軟組織勞損屬中醫(yī)學“
腰痛”、“腰脊痛”范疇。常見原因是：①長期彎腰工作或工作姿勢不良。腰肌長時間處于牽伸狀態(tài)，形成了積累性的勞損變性。②急性腰肌損傷治療不及時或治療不當。損傷組織未得到充分修復(fù)而遺留慢性腰痛。③腰椎先天或后天畸形、腰部外傷、腰肌過度疲勞或下肢畸形等也易發(fā)生腰肌勞損。
腰部慢性勞損是以上諸原因作用下，首先引起創(chuàng)傷性軟組織炎性反應(yīng)。到后期則因創(chuàng)傷性炎性反應(yīng)程度不同而導(dǎo)致軟組織粘連、纖維化或瘢痕化。其結(jié)果可以刺激或壓迫感覺神經(jīng)及營養(yǎng)血管而導(dǎo)致腰痛及放射痛。在臨床上。腰部軟組織勞損實際上包括腰肌、筋膜、韌帶、髖關(guān)節(jié)等多種復(fù)合組織的損傷。
2.2 腰部肌筋膜炎肌筋膜炎又稱纖維織炎，為身體富有白色纖維組織如筋膜、肌腱、腱鞘、肌膜、韌帶、骨膜和皮下組織的一種非特異性炎癥。多因風、寒、濕所引起，亦可因損傷、感染、
風濕熱或寄生蟲感染而發(fā)生，前者稱原發(fā)性，后者稱為繼發(fā)性。腰背部、骶髂部為好發(fā)部位。
2.3 棘上韌帶和棘間
韌帶損傷棘上、棘間和黃韌帶都是由稠密的膠原結(jié)締組織構(gòu)成。是纖維關(guān)節(jié)的重要結(jié)構(gòu)。它們將相鄰的骨體連接在一起。它帶有柔性、屈折性，以便于關(guān)節(jié)活動。另一方面，它有足夠的強力和牢靠性�？梢阅褪軓姶蟮睦Φ荒苌扉L。因此，在急性扭傷時，韌帶易被斷裂；在持續(xù)或間斷牽拉時韌帶將松弛。一旦韌帶失去彈性就不易，陜復(fù)原有的力量。
(1)
棘上韌帶損傷：棘上韌帶損傷是體力勞動者的常見病、多發(fā)病。損傷后若得不到及時恰當?shù)闹委�，常�?dǎo)致慢性韌帶勞損而不能勝任繁重勞動。棘上韌帶是架在各椎骨棘突頂上的索狀纖維組織。據(jù)統(tǒng)計，73％止于第4腰椎，22％止于第3腰椎，僅5％止于第5腰椎。由于該解剖特點使下腰較弱，其又是最活動區(qū)。另外中年人可有75％的人有棘間韌帶變性，加之局部外傷，故韌帶極易在該處撕裂。在正常情況下。這些韌帶皆受骶棘肌保護而免受損傷。在人體充分彎腰搬移重物時，骶棘肌處于松弛狀態(tài)，臀部肌肉和大腿后部肌肉收縮。以腰椎為杠桿將重物提起。支點常位于腰骶部，此時因無骶棘肌保護，所以重力全落在韌帶上。當脊柱突然屈時時，極易造成棘上韌帶從個別棘突上撕脫。此尤以下腰部和腰骶部多見。
棘上和棘間韌帶由脊神經(jīng)后支神經(jīng)末梢分布，是極敏感的組織，一旦損傷，可通過脊神經(jīng)后支傳人中樞，雖然范圍很小，卻會造成嚴重的腰痛或伴有腿痛。
(2)棘間韌帶損傷：棘間韌帶既有助于脊椎之間的活動。但也給予其一定的限制。它處于相鄰的棘 突之間，呈長方形，其腹側(cè)與黃韌帶相連，其背側(cè)與背肌的筋膜和棘上韌帶融合在一起。這3條韌帶構(gòu)成一個統(tǒng)一體。在日常生活中，背部的屈、伸動作經(jīng)常使棘突分開和擠壓、相互摩擦。從而造成棘間韌帶牽伸和擠緊。日常機械性摩擦會引起變性。棘間韌帶只能在變性的基礎(chǔ)上外力作用下而發(fā)生不同類型的破裂和松弛。韌帶內(nèi)含有神經(jīng)纖維。對痛覺最為敏感，故韌帶破裂或松弛是下腰痛的主要原因之一。
2.4
第三腰椎橫突綜合征第1、2腰椎后部厚度大于前面；第4、5腰椎與之相反，而第3腰椎的椎體前后厚度相等。第3腰椎的橫突比另外4個腰椎橫突長，因此背部肌肉的牽拉杠桿力最強，尤其是橫突左右不對稱或橫突向后偏斜時。當腰椎左右側(cè)彎及扭曲活動時牽拉更甚。附著在橫突上的有腰背筋膜之深層及腰方肌。當這些肌肉單側(cè)收縮時。可使腰部向同側(cè)前方彎曲。使橫突與肌肉筋膜附著處受傷從而造成多個小肌疝。同時也可因肌肉收縮牽拉而使腰神經(jīng)感覺支受牽拉而產(chǎn)生疼痛。此病尤以青壯年多見，大多數(shù)患者都有損傷史，這與腰部活動范圍廣、負重多有關(guān)。特別是經(jīng)常彎腰或突然扭轉(zhuǎn)、動作不協(xié)調(diào)時則更易發(fā)生。
3 討論
3.1 由于不同程度外力打擊、扭傷、負荷過重等均可使腰、背部軟組織發(fā)生不同程度損傷。如下肢伸展性腰部損傷、
急性腰扭傷、腰骶椎關(guān)節(jié)及骶髂
關(guān)節(jié)扭傷等。可引起腰背部筋膜、韌帶、肌肉等撕裂或斷裂，同時，由此可引起急性腰背痛、脊柱側(cè)彎，放射性或牽扯性神經(jīng)痛及骶髂關(guān)節(jié)松弛等。
3.2 不同姿勢對脊柱負荷大小不同，站位、坐位椎間盤受力量大。如站立盡量前傾或前屈坐位。
平時工作姿勢不良，如歪頸找物、低頭勞動、經(jīng)常彎腰工作、下肢伸直位搬動貨物(正確姿勢為屈髖、屈膝、直腰提物)、長久站立、不正確坐位工作、看書等。均使腰部結(jié)構(gòu)處于力學上的不良條件。此不僅易發(fā)生扭傷，而且易發(fā)生椎間盤退行性變及筋膜韌帶勞損。
3.3 下腰椎活動多、負重大則慢性勞損退行性變發(fā)生率高，所以腰椎間盤則多為突出為多見；腰骶部是活動椎與不活動椎交界處，而又常見腰椎骶化、骶椎腰化、骶椎裂等先天疇形。當搬重物、姿勢不正或突然彎腰時易造成腰骶、骶髂關(guān)節(jié)損傷。是造成腰背痛的常見原因。第3腰椎橫突較長。肌肉牽拉杠桿作用強，易使橫突與肌肉附著處受傷，此是發(fā)生腰痛的重要因素。因此活動度最大。所以損傷多。
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